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化学清洁剂-问题较多的化学品

2014-06-24 20:30:30 合肥沃腾膜分离设备有限公司 已读

清洁用化学用品和清洁方法

膜系统必须进行周期性清洗以确保最佳的操作条件。但是清洗也只是在需要时进行。因为它对膜的寿命有不利影响,同时需要耗费化学药剂和水。为了尽可能避免清洗,而且使需要时的清洗容易些,可以采用较好的预处理方法,选择能防止污染和沈淀的操作参数

如果RO系统的渗透液数量足够,通常是理想的冲洗、漂洗和清洗液。

膜系统的清洗本质上非常简单,但也有一些必须注意和遵守的原则。

有许多不同的清洗方法,针对一个膜系统其正确的清洗程序必须根据处理的产品、膜的类型和设计的系统来确定。以下是一个完整的初步的清洗程序,它可以根据特定的情况进行修改,其中第510点一般是应该避免的。

1、            减压:超滤/微滤采用12巴,反渗透/纳滤采用28巴。

2、            将产品冲出直到浓缩液看上去相当清。

3、            先碱洗。循环渗透液和浓缩液。加热到指定的温度。一般从45℃到75℃。加入碱性清洁剂。如Diversey生产的DIVOS 100Henkel生产的Ultrasil 90。一般浓度达到1%,循环3060分钟或由清洁剂供货商制定。仔细观察pH值。

4、            用小水量冲洗。

5、            酸洗。循环渗透液和浓缩液。加热到指定的温度。一般从45℃到75℃。加入酸性清洁剂。如Diversey生产的DIVOS 100Henkel生产的Ultrasil 75。一般浓度达到1%,循环2040分钟或由清洁剂供货商制定。仔细观察pH值。

6、            用小水量冲洗。

7、            第二次碱洗。循环渗透液和浓缩液。加热到指定的温度。一般从45℃到75℃。加入碱性清洁剂。如Diversey生产的DIVOS 100Henkel生产的Ultrasil 90。一般浓度达到0.1%,循环2030分钟或由清洁剂供货商制定。仔细观察pH值。

8、            用小水量冲洗。

9、            循环渗透液和浓缩液。加热到指定的温度。一般从20℃到50℃。加入消毒剂。如Diversey生产的DIVOSAN FORTEHenkel生产的Ultrasil Active。一般浓度达到0.1%,循环1020分钟或由清洁剂供货商制定。必须增加压力,以便得到一个较好的渗透流量,这对于消毒膜渗透液一侧是有必要的。

10、        用小水量冲洗。

11、        在膜供货商指定的温度和压力下测量水通量。温度一般在25℃。

直到现在,膜系统必须进行“尖叫”清洗(Squeakyclean)。如果不这样做,就由一个操作性问题需要进行研究。针对这些问题,较好的方法是将系统在中性消毒剂中浸泡48小时以上如果问题是由酶可以消化的蛋白质或其它任何东西引起的,则可以加入大剂量的合适的酶,如木瓜蛋白酶、bromelainealkalase®

引起争论的是碱-酸-碱或酸-碱冲洗程序哪个更好。这个选择关系到大量的相关产品。如果要减少产品中的糖和蛋白质,就必须先使用酸。这可以使在碱性环境中发生浓缩反应的危险最小,同Maillard反应。浓缩的结果是产生红棕色的粘性的沈淀物。这些物质很难从膜中去除,只有使用氧化剂。通过许多次交替清洗,可以慢慢地恢复水通量。

冲洗的压力也引起争论。在超滤和微滤系统中,压力无疑应减小到13%。在纳滤和反渗透系统中,保持压力在10%左右更好些,这样可以确保流量完全打开压力更低时,最终堵塞流道的脏物会保留在膜的某些地方。而在高压下,流道始终打开着,流道获得良好的冲刷。

清洁剂供货商

世界上有三大主要的清洁剂供货商,直接销售或通过代理商销售。

32 主要的清洁剂供货商

Diversey-Lever A/S

Smedeholm 3-5

DK-2730 Herlev

丹麦

 

电话:+45 7010 6611

传真:+45 7010 6610

Henkel-Ecolab GmbH & CO

P3-E/Milchwirtschaft

Gebäude L 34, Ritastrasse 67/Tor 2

D-40554 Dusseldorf

德国

电话:+49 211 989 3694

传真:+49 211 7141 709599

Novadan A/S

Platinvej 29

DK-6000 Kolding

丹麦

 

电话:+45 7550 3577

传真:+45 7550 4370

化学药剂-问题

 不要随意尝试新的或不同的清洁剂:它可能引起较大的问题。象HenkelDiversey等公司已经历了一个很长的学习过程,也为学会如何清洗膜支付了许多学费。许多更小的、当地的清洗药剂供货商想进入这个市场,但在尝试节约清洗药剂上都非常谨慎。药剂价格也正是膜完整的一部分。

有关清洗药剂的几个首要原则:

n  阳离子=大事故;

n  非离子=没问题;

n  阴离子=适用的

但是也有一些例外。譬如非离子清洁剂会损坏一些高分子,如聚砜可能引起严重的腐蚀。

²  抗泡沫剂

有许多不同种类的抗泡沫剂。它们的工作原理是:通过改变表面张力,以此来破坏泡沫的形成能力。达到此目的可以加入疏水化合物,这是最普通的方法,且持续时间最长。或者加入亲水化合物,通常仅能持续较短时间。有一种非常有用的疏水化合物是硅油,而常见的亲水化合物是酒精。

需要注意的是,膜工艺和膜表面密切相关。

n  膜的表面越亲水,水越容易透过;

n  如果膜表面越来越疏水,则将导致渗透通量衰竭,整个过程将停止。

有些抗泡沫剂只会使通量略微降低,并且是可逆转的,如硅氧烷。

也有些抗泡沫剂会使通量降至零且是不可逆转的,最出色的例子是硅油。

原则是:所有的抗泡沫剂对膜都有影响,区别仅在于影响的程度不同。最好对进入的与膜表面接触的化学品都进行测试,特别是抗泡沫剂。经常在一个膜的测试室测试抗泡沫剂。否则一旦膜系统瘫痪,只有更换新的系统才能解决问题。

²  凝聚剂

对于凝聚剂的使用没有固定的原则。许多凝聚剂是天然阳离子型的。就象在化学清洁剂一章中提到的那样,这是比较危险的。凝聚剂也可能是高分子量的聚合物,如果过量使用,也会对膜有不利的影响。

巴氏灭菌法、消毒法、灭菌法

加热消毒、灭菌

在药典里消毒灭菌被定义为用湿蒸汽加热至121℃达20分钟。如果使用干蒸汽则需要更长的持续时间或更高的温度。极少有膜系统可以用这种方法进行杀菌。据说只有陶瓷系统才适用于这种杀菌方法,并且也是不十分可靠的。

这里所讲的所有的膜系统都是用来设计处理液体的。气体包括蒸汽,处理起来比较困难,也不在本文讨论范围之内。

除了消毒杀菌法,巴氏灭菌法也可以加热各种类型的膜系统超过80℃。这类加热处理在乳制品行业中已足够了,它们在许多单元操作中使用巴氏灭菌法防止细菌生长。事实上巴氏灭菌法也适用于其它一些非乳制品行业中的消毒处理。作者相信它也适用于除了制药行业中有非常特殊需要的膜应用场合外的所有地方。根据作者的经验,所有能耐受加热到80℃的膜系统都可以“消毒”到这个点而“恰好”。重要的是,不只是膜,还有管道、水泵、储罐等膜系统前、后的所有设备都被加热到80℃,病保持足够长的时间。

²  化学品消毒法

膜系统采用化学品“消毒”已有许多年了。要达到化学杀菌的目的被证明比较难,因为微生物具有较强的适应性,能逐渐自我保护。它们产生新的抵抗力,甚至在非常恶劣的化学环境中。

甲醛已被运用许多年且结果良好。它非常有效,但现在由于法规规定,已很少使用。

次氯酸钠也有效,但并不很普及。它是一种非常有害的化学品。大多数人都不愿处理。它会引起间接污染,因为水银仍然是次氯酸钠生产过程中一种致命的化学品。它也有形成三氯甲烷(THM)的前兆,而三氯甲烷是致癌的。一般来说,薄膜不能耐受大量的次氯酸钠。简而言之,次氯酸钠非常有效,但很少使用。

臭氧也有效,但很昂贵。事实上在膜系统中不会使用,没有任何薄膜可以耐受任何数量的臭氧。

亚硫酸氢钠和亚硫酸钠是较弱的还原剂,对微生物也有些效果。它们的应用很普遍,因为所有的薄膜都可以耐受这些化学品,但它们并不十分有效。

过氧化氢和过氧乙酸(peracetic acid)在乳制品行业被广泛使用。过氧乙酸是一种非常有效的化学品,但薄膜对的耐受力有限,因此这些化学品的使用必须严格控制。

二氧化氯也可以用于薄膜,除了不含氯或数量很少。

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